1、浮选法处理渤海油田含油污水技术进展探讨摘要：本文针对渤海油田的现状，对含油污水的处理技术中的浮选法进行了简单的介绍，并对影响浮选效果的因素进行了分析，对其在渤海油田含油污水的处理上的应用前景进行了预测。 关键词：浮选法；渤海油田；含油污水；污水处理； 中图分类号： U664.9+2 文献标识码： A 前言 石油工业作为人类社会发展的基石，是工农业生产的“血液” ，但是它在开采中产生大量污水，如果不处理达标排放会对环境和水体产生破坏性污染。所以，如何合理地、有效地使用和开发水资源，防止水源污染以及污水污染环境，已是当务之急，为此油田的水处理技术研究显得尤为重要。 1 含油污水的来源及危害 1.1
2、 含油污水的来源 36-1 油田属于海上油气田，采用注水开发，油井中的采出液量含水率很高；导致油田在开采中产生了大量的含油污水（即注入高压水驱动原油将其从油井中开采出来。经过一段时间注水后，注入水将随原油被带出，随着开发时间的延长，采出原油含水率不断上升） 。渤海油田的污水来源与处理如表 11 所示。 表 1-1 油田污水的来源及去向 含油污水处理流程中，很多采用二级浮选，一般流程为：平流隔油斜板隔油级浮选二级浮选生化曝气砂滤排放。经过二浮多级射流浮选处理后，水中油的含量基本都在 10mgL 以下，油去除率为 7585。 1.2 含油污水的危害 油类物质漂浮在水面上，在水面上生成一层致密的油膜
3、，阻止氧气进入于水体，减少水中的氧含量，导致水体中的各类生物大量死亡，使水体丧失自我调节改善能力，甚至于导致水体变臭。原油中的有毒物质不仅会对生物直接发生毒害作用，也会通过水体在农业用水中，被动植物吸收，富集于体内，通过食物链进入人体，危害人类健康。而水中的重金属盐离子和细菌等，在高温时起触媒促进作用，加快污油的分解变质。从而让水体变坏，导致动植物的死亡，使水生生物生长畸形。当含油污水中的油超过含量，如用于灌溉，将堵塞土壤中的孔隙层，使农作物缺乏水分和营养而歉收或坏死；若渗入地下水，则产生水体污染。 2.渤海油田含油污水特点 含油污水中油类的密度一般都小于水的密度；含油污水中的悬浮固体颗粒粒径
4、小，但含量很高；含油污水中细菌的含量很高；含油污水中有机污染物的含量很高；含油污水的矿化度很高。 3.处理原则 优选先进的生产工艺、技术设备，尽量少排放废水、废气，以减轻环境污染。优选动力设备，控制噪声污染。以工程为主，生物措施为辅，综合治理，兴利除弊。因地制宜，因害设防，就地取材。治理与工程建设紧密配合，开发与治理同步，经济和生态、社会效益并重。 4.浮选法的分类及浮选净化含油污水的常用方法 浮选法处理含油污水的机理分为两个阶段：第一个阶段为选择吸附阶段， 在聚合物驱含油污水中加入煤粉载体， 使含油污水中微细油珠及乳化油吸附到载体上；第二个阶段为柱气浮分离阶段，在浮选柱中油珠及吸附了油的煤粉
5、载体和气泡碰撞粘附，形成带气絮粒上浮，从而使油水分离。根据含油污水中形成气泡的方式和大小，含油污水的净化水的方法可分为以下种类型， （1）溶气气浮法；（2）诱导气浮法；（3）电解气浮法；（4）化学气浮法。 针对我国油田的现状，现在最常用的方法有如下几种：（1）溶气浮选法。该法根据不同的污水来源采用不同的方法，其中应用最为广泛的是含溶气量大全流加压式浮选法，其所需浮选池的容积小；在原水需要预先混凝、含较高原水含油量的情况下，一般采用回流式浮选法；当油田污水中含油量较低时，通常采用部分原水式，该法与全流加压式溶气浮选法基本类似；压气式溶气浮选法是通过多孔圆盘、多孔板或一种特殊的喷嘴，把气体压人液体
6、中的，比其它几种溶气浮选工艺的停留时间短。 （2）射流浮选法。此种方法在国内还没有进行系统的研究。射流浮选法是利用喷射泵的原理，把传统的旋转叶轮换成液气射流泵，用一个水泵提供动力，从而大大节省了除污能耗，除此之外，这种方法制造安装、维修方便，操作安全，应用前景比较广阔。 （3）叶轮浮选法。叶轮气浮法是依靠机械混合到含油污水中形成的气泡，来适应来水含油量的变化。这种方法因为其操作简单、造价低，在国内已经被广泛应用，且效果良好。但叶轮浮选机存在着制造、维修麻烦，能耗较高，逐渐被别的方法所替代。 5.针对浮选法中浮选柱法在净化含油污水中存在的问题分析 气含率、 气泡尺寸及分布是相互关联的流体行为学参
7、数。 压差法测量浮选柱气含率具有可行性，操作简单。 利用 Matlab 处理图像，计算气泡尺寸及分布存在一定误差，误差主要来源于 3 个方面：由于柱体是圆形的，存在一定的柱体曲率，柱体边缘水平方向上物象被放大； 在统计气泡直径大小时假设气泡是球体；统计取样过程中，为实现气泡分割，不可避免地对图像进行部分人为处理。 循环压力不仅在浮选过程中对气含率有所影响。 在旋流静态微泡浮选柱中，也给旋流分离段的旋流力场提供动力。 因此，该因素的调节要考虑柱浮选段气含率， 也要考虑旋流分离段对浮选产品的影响。 浮选法循环压力可以利用变频调节和变流调节 2 种方式进行。 当不改变进气阀门开度大小，保持全开状态时
8、，气含率随着循环压力的增大而增大。 当改变进气阀门开度，保持进气量大小不变时，气含率随循环压力的增大而减小，减小幅度不是很大。 含油污水中的气含率比清水中的略大。 纯水不易起泡，且气泡尺寸较大， 而含油污水中含有的石油类物质有一定的表面活性，更易于起泡。 循环压力越大，产生的微泡尺寸越小，数量越多。 适当增加充气量有利于浮选时除油效果的发挥，但对除悬浮物效果影响不明显。 气流量较小时，气泡的数量较多，气泡和油珠发生碰撞、附着在油珠上的气泡数量逐渐增多， 故浮选柱的脱油效率不断增大。 当充气量增大到一定程度时，气泡互相兼并、渐趋剧烈， 而捕集油珠能力大的气泡数量逐渐减少，与此同时，充气量的增大，
9、造成柱内污水返混剧烈，从而使浮选柱的浮选效率下降。 气泡尺寸受许多因素影响，如气体、液体及固体颗粒的物理性质，气泡制造技术的不同类型，气泡制造装置和操作条件等。 6.浮选技术在渤海油田含油污水处理中的应用展望 国内油田含油污水的常规处理技术已不能满足油田发展的需要,近年来处理技术的发展主要体现在高效油水分离技术、精细过滤技术和膜分离技术、生物处理技术、高效新型设备以及设备和产品的研究和开发上。浮选技术的重大突破以 80 年代以来水力旋流器在液液分离领域的成功应用为标志。浮选法所需器具体积小、质量轻、分离效率高、工作可靠、停留时间短等特点。目前我国已有较多油田采用浮选法进行处理, 它正在成为油田
10、污水除油的一种常用方法。对于渤海油田，也应该在浮选法方面进行探究，从而更好的处理含油污水。 总结 随着社会经济的发展， 人类社会对于环境的破坏日益严重，人们希望环境可以得到改善。 浮选法处理含油污水作为一种新型的水处理技术，应该得到重视， 而开发以浮选柱法为处理技术的水处理设备刻不容缓。参考文献 1 唐 昊渊 . 含油污泥热处置资源化试验研究 D. 浙 江 ： 浙江大学，2008. 2 贾 贤补 ，周利坤 ，任卫国.新 型含油污泥处理技术的分析与探索J.山西科技，2012，27(1):62-63. 3 张显安 . 石油开采、炼制及储存过程中含油污泥的综合处理J.石油化工环境保护，2006，29
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